Приставка на одном транзисторе для измерения ESR цифровым мультиметром

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

ESR метр своими руками. Есть широкий перечень поломок аппаратуры, причиной которых как раз является электролитический конденсатор. Главный фактор неисправности электролитических конденсаторов, это знакомое всем радиолюбителям «высыхание», которое возникает по причине плохой герметизации корпуса. В данном случае увеличивается его емкостное или, иначе говоря, реактивное сопротивление в следствии уменьшения его номинальной емкости.

Помимо этого, в ходе работы в нем проходят электрохимические реакции, которые разъедают точки соединения выводов с обкладками. Контакт ухудшается, в итоге образуется «контактное сопротивление», доходящее иногда до нескольких десятков Ом. Это точно также, если к исправному конденсатору последовательно подключить резистор, и к тому же этот резистор размещен внутри него. Такое сопротивление еще именуют «эквивалентное последовательное сопротивление» или же ESR.

Существование последовательного сопротивления отрицательно влияет на работу электронных устройств, искажая работу конденсаторов в схеме. Чрезвычайно сильное влияние оказывает повышенное ESR (порядка 3…5 Ом) на работоспособность импульсных источников питания, приводя к сгоранию дорогих микросхем и транзисторов.

Ниже в таблице приведены средние величины ESR (в миллиоммах) для новых конденсаторов различной емкости в зависимости от напряжения, на которое они рассчитаны.

Не секрет, что реактивное сопротивление уменьшается с повышением частоты. К примеру, при частоте 100кГц и емкости 10мкФ емкостная составляющая будет не более 0,2 Ом. Замеряя падение переменного напряжения имеющего частоту 100 кГц и выше, можно полагать, что при погрешности в районе 10…20% итогом замера будет активное сопротивление конденсатора. Поэтому совсем не сложно собрать ESR метр конденсаторов своими руками.

Вычисления с помощью формул электротехники

Простейшая RC — цепь состоит из параллельно включённых резистора и конденсатора.
Выполнив математические преобразования (здесь не приводятся), определяются свойства цепи, из которых следует, что если заряженный конденсатор подключить к резистору, то он будет разряжаться так, как показано на графике.

Произведение RC называют постоянной времени цепи. При значениях R в омах, а C — в фарадах, произведение RC соответствует секундам. Для ёмкости 1 мкФ и сопротивления 1 кОм, постоянная времени — 1 мс, если конденсатор был заряжен до напряжения 1 В, при подключении резистора ток в цепи будет 1 мА. При зарядке напряжение на конденсаторе достигнет Vo за время t ≥ RC. На практике применяется следующее правило: за время 5 RC, конденсатор зарядится или разрядится на 99%. При других значениях напряжение будет изменяться по экспоненциальному закону. При 2.2 RC это будет 90 %, при 3 RC — 95 %. Этих сведений достаточно для расчёта ёмкости с помощью простейших приспособлений.

Схема измерения

Для определения ёмкости неизвестного конденсатора следует включить его в цепь из резистора и источника питания. Входное напряжение выбирается несколько меньшим номинального напряжения конденсатора, если оно неизвестно — достаточно будет 10–12 вольт. Ещё необходим секундомер. Для исключения влияния внутреннего сопротивления источника питания на параметры цепи, на входе надо установить выключатель.

Сопротивление подбирается экспериментально, больше для удобства отсчёта времени, в большинстве случаев в пределах пяти — десяти килоом. Напряжение на конденсаторе контролируется вольтметром. Время отсчитывается с момента включения питания — при зарядке и выключении, если контролируется разряд. Имея известные величины сопротивления и времени, по формуле t = RC вычисляется ёмкость.

Удобнее отсчитывать время разрядки конденсатора и отмечать значения в 90 % или 95 % от начального напряжения, в этом случае расчёт ведётся по формулам 2.2t = 2.2RC и 3t = 3RC. Таким способом можно узнать ёмкость электролитических конденсаторов с точностью, определяемой погрешностями измерений времени, напряжения и сопротивления. Применение его для керамических и других малой ёмкости, с использованием трансформатора 50 Hz, вычислением емкостного сопротивления — даёт непрогнозируемую погрешность.

Измеритель емкости конденсаторов своими руками

Простые схемы измерителей esr оксидных конденсаторов
Измеритель емкости конденсаторов своими руками — ниже представлена схема и описание как не прилагая больших усилий можно самостоятельно изготовить прибор для тестирования емкости конденсаторов. Такое устройство очень может пригодится при покупке емкостей на радиоэлектронном рынке. С его помощью без проблем выявляется некачественный или бракованный элемент накопления электрического заряда. Принципиальная схема данного ESRа, как его обычно называю большинство электронщиков, ничего сложного из себя не представляет и собрать такой аппарат может даже начинающий радиолюбитель.

Причем измеритель емкости конденсаторов не предполагает для его сборки длительного времени и больших денежных затрат, на изготовление пробника эквивалентного последовательного сопротивления уходит буквально два-три часа. Также не обязательно бежать в магазин радиотоваров — наверняка у любого радиолюбителя найдутся неиспользованные детали подходящие для этой конструкции. Все, что вам потребуется для повторения данной схемы — это мультиметр практически любой модели, только желательно, что бы был цифровой и с десяток деталей. Каких то переделок или модернизации цифрового тестера производить не нужно, все что необходимо с ним сделать — это припаять выводы деталей к необходимым площадкам на его плате.

Принципиальная схема устройства ESR:

Перечень элементов необходимых для сборки измерителя:

Один из главных компонентов прибора — это трансформатор, который должен иметь соотношением витков 11\1. Ферритовый кольцевой сердечник М2000НМ1-36 К10х6х3, который нужно предварительно обмотать изолирующим материалом. Затем намотать первичную обмотку на него, располагая витки по принципу — виток к витку, при этом заполняя всю окружность. Вторичную обмотку также необходимо выполнять с равномерным распределением по всему периметру. Примерное количество витков в первичной обмотки для кольца К10х6х3 будет 60-90 витков, а вторичка должна быть в одиннадцать раз меньше.

Диод D1 использовать можно практически любой кремневый с обратным напряжением не менее 40v, если вам не особо нужна супер точность в измерениях, то вполне подойдет КА220. Для более точного определения емкости придется поставить диод с небольшим падением напряжения в варианте прямого включения — Шоттки. Защитный супрессорный диод D2 должен быть рассчитан на обратное напряжение от 28v до 38v. Транзистор маломощный кремневый p-n-p проводимости: например КТ361 или его аналог.

Измерение величины ЭПС выполнять в диапазоне напряжения 20v. Во время подключении коннектора внешнего измерителя, ESR-приставка к мультиметру сразу же переходит в режим работы тестирования емкости. При этом будет визуально отображено на приборе показание около 35v в диапазоне проверки 200v и 1000v (это в зависимости от использования супрессорного диода). В случае исследования емкости на 20 вольтах, показание будет отображено как «выход за границу измерения». Когда коннектор внешнего измерителя отсоединяется, то и ЭПС-приставка моментально переключается на режим работы как обыкновенного мультиметра.

Заключение

Принцип работы устройства — для начала работы прибора нужно включить в сеть адаптер, при этом происходит включение измерителя ЭПС, когда отключили ESR, то мультиметр автоматически переходит в режим выполнения штатных функций. Чтобы сделать калибровку аппарата нужно подобрать постоянный резистор, так чтобы соответствовало шкале. Для наглядности картина ниже:

При замыкании щупов на шкале мультиметра будет отображено 0.00- 0.01, это показание означает погрешность прибора в диапазоне измерения до 1 Ом.

ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР

То, что такой измеритель необходим радиолюбителю не только узнал от других, но и сам прочувствовал, когда взялся ремонтировать старинный усилитель — тут нужно достоверно проверить каждый электролит стоящий на плате и найти пришедший в негодность или произвести 100% их замену. Выбрал проверку. И чуть не купил через интернет разрекламированный приборчик под названием «ESR – mikro». Остановило то, что уж больно здорово хвалили – «через край». В общем, решился на самостоятельные действия. Так как на микроконтроллерные устройства замахиваться не хотелось — выбрал самую простую, если не сказать примитивную схему, но с очень хорошим (тщательным) описанием. Вник в информацию и имея некоторую склонность к рисованию принялся разводить свой вариант печатной платы. Чтобы помещалась в корпус от толстого фломастера. Не получилось – не все детали входили в планируемый объём. Одумался, нарисовал печатку по образу и подобию авторской, протравил и собрал. Собрать получилось. Всё вышло очень продумано и аккуратно.

Вот только работать пробник не захотел, сколько с ним не бился. А мне не захотелось отступать. Для лучшего восприятия схемы перечертил её на «свой лад». И так «родная» (за две недели мытарств), стала она и более понятной визуально.

Дополнения

Как сделать нож своими руками в домашних условиях

Составной транзистор Т1 (КТ829, схема рис.3) можно заменить двумя транзисторами меньшей мощности по типовой схеме, а для питания 1,4 В можно собрать простой стабилизатор на одном транзисторе. Эти схемы показаны на рис. 5 и 6 соответственно.

Кремниевые диоды VD1-VD3 здесь применены в качестве стабилитрона, примерно на 1,5 В. В отличие от стабилитрона, включать диоды следует в прямом направлении.

При желании можно дополнить прибор модулем для быстрой проверки работоспособности и цоколёвки транзисторов. С его помощью можно проверять любые биполярные транзисторы, а также полевые транзисторы малой и средней мощности. Причём биполярные транзисторы можно проверять без выпайки их из схемы. Схема представлена на рис.7.

В зависимости от применённых светодиодов нужно подобрать сопротивление R5 по оптимальной яркости их свечения (или же поставить дополнительный гасящий резистор в цепь питания 9 В, а вообще эта схема работает с питающим напряжением, начиная от 2 В). Когда к клеммам «Э», «Б», «К» ничего не подключено, оба светодиода мигают (частота миганий может быть изменена номиналами конденсаторов С1 и С2). При подключении к клеммам исправного транзистора, один из светодиодов погаснет (в зависимости от типа его проводимости p-n-p / n-p-n). Если транзистор неисправен, то оба светодиода будут мигать (внутренний обрыв) или оба погаснут (замыкание).

Прибор с применением всех перечисленных модулей был собран в корпусе размерами 140х110х40 мм и позволяет проверить практически все основные типы радиодеталей чаще всего используемых на практике, с достаточной для радиолюбителей точностью. Используется несколько лет и нареканий не вызывает.

↑ Конструкция

В качестве «подопытного» был выбран мультиметр YX-360TR
, благо везде есть под рукой, и измерительная головка подходящая.

Удаляем все ненужные внутренности, убираем шильдик, срезаем скальпелем выступающие части на передней панели. Посадочное место диапазонного переключателя выпиливается лобзиком, образовавшийся проём закрывается оргстеклом (полистиролом) подходящей толщины.

Вновь изготавливаемая плата должна точно повторять по контурам заводскую плату для того, чтобы обеспечивалось крепление на имеющиеся подхваты.

Самодельный С — метр

Vga переходник своими руками

Не принимая во внимание разные экзотические решения, такие как баллистический гальванометр и мостовые схемы с магазином сопротивлений, изготовить простой прибор или приставку к мультиметру по силам и начинающему радиолюбителю. Широко распространённая микросхема серии 555 вполне подходит для этих целей

Это таймер реального времени со встроенным цифровым компаратором, в данном случае используется как генератор.

Частота прямоугольных импульсов задаётся выбором резисторов R1–R8 и конденсаторов С1, С2 переключателем SA1 и равняется: 25 kHz, 2.5 kHz, 250 Hz, 25Hz — соответственно положениям переключателя 1, 2, 3 и 4–8. Конденсатор Сх заряжается с частотой следования импульсов через диод VD1, до фиксированного напряжения. Разряд происходит во время паузы через сопротивления R10, R12–R15. В это время образуется импульс длительностью, зависимой от емкости Сх (больше ёмкость — длиннее импульс). После прохождения интегрирующей цепи R11 C3 на выходе появляется напряжение, соответствующее длине импульса и пропорциональное величине ёмкости Сх. Сюда и подключается (Х 1) мультиметр для измерения напряжения на пределе 200 mV. Положения переключателя SA1 (начиная с первого) соответствуют пределам: 20 пФ, 200 пФ, 2 нФ, 20 нФ, 0.2 мкФ, 2 мкФ, 20 мкФ, 200 мкФ.

Наладку конструкции необходимо делать с прибором, который будет применяться в дальнейшем. Конденсаторы для наладки надо подобрать с ёмкостью, равной поддиапазонам измерений и как можно точнее, от этого будет зависеть погрешность. Отобранные конденсаторы поочерёдно подключаются к Х1. В первую очередь настраиваются поддиапазоны 20 пФ–20 нФ, для этого соответствующими подстроечными резисторами R1, R3, R5, R7 добиваются соответствующих показаний мультиметра, возможно придётся несколько изменить номиналы последовательно включённых сопротивлений. На других поддиапазонах (0.2 мкФ–200 мкФ) калибровка проводится резисторами R12–R15.

Провода, соединяющие резисторы с переключателем должны быть как можно короче, а если позволяет конструкция — размещены на его выводах. Переменные желательно использовать многооборотные, лучше вообще — постоянные, но это не всегда возможно. Тщательнейшим образом необходимо отмыть печатную плату от флюса и другой грязи, иначе паразитные ёмкости и сопротивления между проводниками могут привести к полной неработоспособности изделия.

При выборе источника питания следует учитывать, что амплитуда импульсов напрямую зависит от его стабильности. Интегральные стабилизаторы серии 78хх вполне здесь применимы Схема потребляет ток не более 20–30 миллиампер и конденсатора фильтра ёмкостью 47–100 микрофарад будет достаточно. Погрешность измерений, при соблюдении всех условий, может составить около 5 %, на первом и последнем поддиапазонах, по причине влияния ёмкости самой конструкции и выходного сопротивления таймера, возрастает до 20 %. Это надо учитывать при работе на крайних пределах.

Набор для сборки продвинутого LCR-метра

Я уже довольно длительное время пользуюсь самодельным измерителем емкости и ESR конденсаторов, собранным по схеме от автора GO с форума ProRadio. Попутно в моем использовании есть и другой, не менее популярный измеритель FCL с сайта cqham. Сегодня в обзоре прибор, который имеет выше заявленную точность, а также фактически объединяющий оба указанных выше прибора. Внимание, много фото, мало текста, может быть критично для пользователей с дорогим трафиком. Стоит наверное начать с того, что данный прибор продается и в полном, т.е. уже собранном виде. Но в данном случае конструктор был выбран целенаправленно, так как это как минимум позволяет немного сэкономить средства, а как максимум, просто получить удовольствие от сборки. Причем наверное второе важнее. Вообще я давно хотел сменить предыдущую модель C-ESR метра. В принципе он работает, но после как минимум одного ремонта стал вести себя не совсем адекватно при измерении ESR. А так как я много работаю с импульсными блоками питания (хотя это и для обычных актуально), то этот параметр для меня даже более важен, чем просто емкость. Но в данном случае мы имеем дело не с просто измерителем C-ESR, а с прибором, который измеряет ESR + LCR, а полный список измеряемых величин выглядит еще больше, кроме того заявлена еще и неплохая точность.

Индуктивность 0,01 uH — 2000H (10 uH) Ёмкость 200pF — 200 мФ (10pF) Разрешение 0,01pF Сопротивление 2000мОм- 20MОм (1.5 Ом) Разрешение 0,1 мОм Точность 0,3 – 0,5 % Частота тестового сигнала 100 Гц, 1 кГц, 7,831 кГц Тестовое напряжение 200 мВ Функция калибровки автоматическая Выходное сопротивление 40 Ом

Прибор умеет измерять — Q — Добротность D — Коэффициент потерь Θ — Угол сдвига фаз Rp — Эквивалентное параллельное сопротивление ESR — Эквивалентное последовательное сопротивление Xp — Эквивалентная параллельная емкость Xs — Эквивалентная последовательная емкость Cp — Параллельная емкость Cs — Последовательная емкость Lp — Параллельная индуктивность Ls — Последовательная индуктивность

При этом измерение проводится мостовым методом при помощи четырехпроводного подключения компонента.

На мой взгляд ближайшим конкурентом является Е7-22, но он имеет меньше заявленную точность измерения (0.5-0.8%), тестовую частоту только 120 Гц и 1 кГц и тестовое напряжение 0.5 Вольта против 0.3%, 120 Гц — 1 кГц — 7.8 кГц, 0.2 Вольта у обозреваемого.

Продается данное устройство в нескольких вариантах комплектации, в обзоре использован почти самый полный вариант. Цены со страницы продавца. 1. Только сам прибор без корпуса — $21.43 2. Прибор + один вид щупов — $25.97 3. Прибор + второй вид щупов — $26.75 4. Прибор + два вида щупов — $31.29 5. Корпус к прибору. — $9.70

Упаковано все было в кучу маленьких пакетов.

Так как при доставке через посредника обычно учитывается вес посылки, то я дополнительно решил взвесить, без кабелей вышло 333 грамма, с кабелями заметно больше, 595 грамм. В общем-то вполне можно покупать и без кабелей, особенно если есть из чего их сделать самому, так как разница только в цене комплекта выходит около 10 долларов, не считая веса.

Вот кстати с кабелей я и начну. Упакованы в отдельные пакеты, даже просто по ощущениям вес приличный.

Первый комплект представляет из себя по сути обычные «крокодилы», но побольше размером и в пластмассе. Но на самом деле не все так просто, губки подключены к разным проводам (разъемам) чтобы реализовать корректное четырехпроводное подключения. Кабель в меру гибкий, жесткость скорее добавляет то, что кабелей четыре, при этом они экранированные. К самому прибору щупы подключаются при помощи обычных BNC разъемов, экран подключен только на стороне BNC разъема.

Нареканий к качеству нет, единственно что не очень понравилось, отсутствие цветной маркировки около разъемов, так как сами крокодилы её имеют. В итоге для подключения надо каждый раз смотреть, какой куда подключаем. Решение — сделать метку изолентой около разъемов.

А вот второй комплект куда интереснее, он позволяет работать с мелкими компонентами, так как представляет собой пинцет. На фото видно, что центральные жилы проводов соединяются не у концов пинцета, а на некотором расстоянии, т.е. такой вариант чуть хуже предыдущего, но и реализовать систему как у «крокодилов» здесь сложнее. Цветовой маркировки нет. Для удобства пользования пинцет имеет направляющую, защищающую губки от сдвига друг относительно друга. Не знаю насколько долго они прослужат, но пока пользоваться довольно удобно, хотя есть и замечание — сжимать надо ближе к самим губкам, если сжимать пинцет около середины корпуса, то губки могут не сходиться полностью.

Буквально пару слов о том, что вообще такое — четырехпроводное подключение или подключение методом Кельвина.

При привычном нам измерении сопротивления (кстати не только сопротивления) может довольно сильно влиять такая паразитная вещь, как провода к щупам. Думаю многие знают, что редко какой мультиметр при замкнутых щупах и нижнем пределе измерения покажет 0. На индикаторе обычно при этом отображается некое значение примерно 0.05-0.5 Ома, это и есть паразитное сопротивление. Иногда его можно компенсировать путем включения функции относительных измерений(Rel), но это не всегда удобно и далеко не всегда корректно.

Сам принцип измерения сопротивления довольно прост. Подключаем компонент к источнику тока и измеряем напряжение на компоненте. Но так как у нас есть сопротивление проводов, то получим в итоге сумму, состоящею из реального сопротивления компонента и сопротивления провода. Если сопротивление большое, то обычно это особой роли не играет, а вот если речь идет о величинах в 1-10 Ом и меньше, то проблема вылазит в полный рост. Для решения этой проблемы разделяют цепи, по которым идет ток через компонент и цепи непосредственно измерения.

В реальной жизни это выглядит примерно так, как показано на схеме.

Кроме того, подобный способ используется к примеру и в блоках питания. Например фото из моего обзора мощного преобразователя. Здесь также можно разделить силовую цепь и цепь обратной связи, тогда падение напряжения на проводах не будет сказываться на напряжении на нагрузке. Еще вы подобное наверняка видели в компьютерных блоках питания по цепи 3.3 Вольта (оранжевые провода). только там использована трехпроводная схема (тот самый добавочный тонкий провод к силовому разъему)

Блок питания 12 Вольт 1 Ампер, внешне неплохой. Впрочем я пробовал подключать его и просто к нагрузке, работает нормально. Но из-за вилки с плоскими штырями использовать его неудобно, заменю на что-то другое, благо напряжение стандартное. Реально прибор может питаться напряжением 9-15 Вольт. Жаль, что нельзя выбрать комплектацию без БП, думаю такой БП найдется дома у многих радиолюбителей.

Основная часть комплекта была разбита на три отдельных пакета.

В одном из них самый обычный дисплей 2004 (20 символов, 4 строки) с подсветкой.

Плата прибора была тщательно обернута «воздушной» пленкой.

Здесь как раз тот случай, когда на фото в магазине плата кажется меньше, чем есть на самом деле Реальные размеры 100х138мм.

Переднюю часть платы занимает место для разъемов подключения щупов.

Средняя часть — измерительный узел, переключатели, операционные усилители. Видимо предполагалась экранировка данного узла, но самого экрана в комплекте нет.

В верхней части «мозги» и питание.

В первых версиях прибора использовались линейные стабилизаторы питания, в данной версии они заменены на импульсные. Также виден разъем для подключения блока питания и выключатель. Замена стабилизаторов на импульсные может заметно помочь при питании от аккумуляторов. Например в комплекте к алюминиевому корпусу идет кассета на 3 аккумулятора 18650.

Управляет всем микроконтроллер 12C5A60S2. Базируется он на стареьком 8051 ядре и имеет на борту восьмиканальный 10 бит АЦП. В первых версиях прибора он был в DIP-40 корпусе, в новых версиях заменен на SMD вариант.

Также на плате имеется разъем для подключения к программатору.

Несколько отдельных фото установленных компонентов.

Снизу пусто, сюда выведены только точки пайки экрана и контрольные точки выходов стабилизаторов и преобразователей питания.

Ну и последний пакетик, с радиодеталями, которые собственно надо будет еще установить на плату.

Сюда входит плата клавиатуры, а также всякие резисторы, конденсаторы, разъемы и т.д. Вообще конструкция довольно продумана, мелкие компоненты уже распаяны на плате, установить и запаять надо только более габаритные. Т.е. сохранен элемент «рукоприкладства», но при этом нет мазохизма для начинающих радиолюбителей в плане пайки мелких компонентов, да и «накосячить» куда сложнее. В итоге можно довольно быстро собрать устройство и получить при этом положительные впечатления от процесса.

Компоненты разложены по пакетикам, но в основном по нескольку номиналов в одном пакете.

Все резисторы, которые входят в комплект, прецизионные. На начальном этапе я на всякий случай измерил их реальное сопротивление. В сборке помогает то, что номиналов немного, но при этом они еще и легко измеряются даже дешевым тестером, так как нет резисторов слишком близких друг к другу по номиналу. Вверху то, что надо паять, номиналов по сути всего шесть — 40 Ом, 1, 2, 10, 16 и 100 кОм.

Вверху резисторы из подписанного пакета, они на плату не запаиваются, а используются для проверки и калибровки прибора. Сначала я думал что их надо запаивать в какие-то ответственные места, собственно потому и измерил сопротивление. Но потом выяснилось, что они «лишние», а количество (16 штук) устанавливаемых резисторов совпадает с количеством, которые были в первом пакете.

В комплект входят конденсаторы с номиналами — 3.3, 10, 22, 47 нФ, 0.1, 0.2 и 0.47мкФ. Ниже на фото я обозначил конденсаторы так, как они обозначены на плате.

Кроме того дополнительно устанавливаются разъемы, пара электролитических конденсаторов, реле и пищалка.

Пока ждал свою посылку, поискал в интернете расширенную информацию о приборе. Выяснилось что есть не только схема, а и разные версии печатной платы, прошивки, да и вообще довольно много людей занимается данной моделью. Схема конечно довольно условна, но общее понимание вполне дает.

Но попутно вспомнил, что примерно 8-9 лет назад, в моем же городе человек разрабатывал подобное устройство. Если посмотреть на схему, то можно увидеть много общего, причем разработан он был до обозреваемого.

Очень поднял настроение комментарий продавца на странице товара, сорри за гуглоперевод. В простом виде (ну очень утрированно) он означает — платы все я проверяю, высылаю в отличном виде, потому не надо мне присылать ваши поделки, паяные горячим гвоздем на коленке с ортофосфоркой вместо флюса. Любите вашу плату и относитесь к ней как к любимой подруге

Стоит отметить, что как качество изготовления платы, так и пайка компонентов на 5 баллов. Все не только аккуратно припаяно, но и тщательно промыто! При этом все установочные места промаркированы и имеют как позиционное обозначение, так и указание номинала компонента. Вот честно, 5 баллов.

Видео распаковки и описания комплекта. https://www.youtube.com/watch?v=dHWNAleJuYo

Переходим к сборке. Вообще я когда раскрыл все эти пакеты и разложил на столе, то реально хотелось сразу сесть и спаять эту конструкцию, остановило только то, что было решено сделать некую небольшую инструкцию для сборки, если вдруг это решит делать кто-то из начинающих. Первым делом высыпаем на стол резисторы и находим те, которых больше всего, это номиналы 2 и 10 кОм.

Устанавливаем и запаиваем сначала их. Это позволит быстро убрать с платы большую часть свободных мест и облегчит потом поиск оставшихся.

Проделываем все то же самое с остальными резисторами, благо их осталось мало.

С конденсаторами аналогичная ситуация, сначала запаиваем конденсаторы 10нФ (103), так как их больше всего.

Затем номиналы 0.1 и 0.22 мкФ (104 и 224).

Реле и разъемы неправильно установить крайне тяжело, пищалка имеет обозначение + как на плате, так и на самой пищалке (длинный вывод — плюс). Пара электролитических конденсаторов также вряд ли вызовет проблемы, их по одному каждого номинала, на плате белым обозначен минус (короткий вывод).

BNC разъемы паялись на удивление хорошо. Вообще за все время сборки я не пользовался флюсом, хватало того, что был в припое.

Последний штрих, установка стоек. Здесь уже каждый делает по своему. Вообще я не совсем понял, почему в комплекте 16 стоек. 8 длинных нужны для установки платы клавиатуры и индикатора, допустим 4 коротких снизу или сверху, но почему 8?

В итоге я сделал по своему, 8 длинных стоят сверху платы, а 4 коротких снизу. Такой вариант позволяет более удобно использовать временно плату без корпуса. При этом верхние стойки индикатора стоят винтами вверх, а короткие вкручены в них.

Пара фото спаянной платы для контроля.

После сборки мы получаем довольно красивую печатную плату, главное ничего не напутать в процессе

Выводы резисторов я формовал при помощи небольшого приспособления, но оказалось, что расстояние между выводами получается немного больше, чем надо. В итоге я решил резисторы немного приподнять над платой, но скорее для красоты, по крайней мере мне так больше нравится.

После пайки обязательно промываем плату, так как флюса было мало, то я обошелся спиртом.

Уже после сборки обратил внимание, что плату можно немного укоротить от базовых 138мм. Примерно до 123-124мм если оставить разъем программирования или до 114мм если его тоже вырезать. Разъемы подключения щупов в таком случае подключаются проводами в специально предназначенные отверстия. Возможно будет полезно при «упаковке» в маленький корпус.

На плате клавиатуры расположены только кнопки, причем случайно дали не 8, а 9 кнопок. Одна кнопка «слиплась» с другой.

Зато не положили в комплекте одну «гребенку», пришлось немного распотрошить «загашник», заодно достал и ответные части. Правда в моем случае были только угловые разъемы, зато много Вообще полезно иметь в хозяйстве набор таких разъемов, бывает частенько выручают.

Припаиваем разъемы к плате клавиатуры и индикатору. Кстати, подключение клавиатуры реализовано полноценно, т.е. каждой кнопке свой вывод процессора, а не использование резисторов и АЦП, как это иногда бывает.

Вот и все, комплект полностью готов.

В собранном виде компоновка напоминает мультиметр, сверху индикатор, ниже кнопки, а еще ниже разъемы.

Как можно понять из того, что я писал выше, это вторая версия прибора, по сути доработанная. Но вот вариант корпуса мне больше нравится именно у предыдущей версии и в планах делать именно такой вариант корпуса. Правда стоит такой корпус порядка 9-10 долларов, а если покупать с платой клавиатуры и передней панелью, то еще больше. Кстати у меня уже был обзор такого корпуса, где я собирал в нем регулируемый блок питания.

Мой же вариант рассчитан под установки в алюминиевый корпус.

И по задумке должен выглядеть как на этом фото. Но скажем так, дизайн это больше индивидуальное, в интернете мне попадались различные варианты.

После сборки у меня остались тестовые резисторы, кнопка и немного крепежа. Ну и блок питания со щупами конечно.

Теперь переходим к описанию возможностей прибора и специфики его работы. При включении приветственная надпись, затем базовый рабочий экран. К слову, все заработало сразу, в приборе вообще нет никаких подстроечных элементов, собрал — включил — пользуйся.

Прибор умеет работать в четырех основных режимах: 1. Автоматический выбор. Здесь прибор сам определяет что измерять. Выбор производится по преобладающей величине. Т.е. если у компонента преобладает емкостная составляющая, то перейдет в режим измерения емкости, если индуктивная, то в режим измерения индуктивности. Иногда может ошибаться, особенно если компонент имеет несколько выраженных составляющих, например некоторые резисторы могут быть определены как индуктивность. В помощь автоматике добавили ручной выбор — 2. Измерение емкости 3. Индуктивности 4. Сопротивления.

Также на индикатор выводится частота тестового сигнала и предел измерения. Пределы измерения несколько «нестандартны» и насчитывают аж 16 штук — 1.5, 4.5, 13, 40, 120, 360 Ом. 1, 3, 9, 10, 30, 90, 100, 300, 900 кОм и 2.7 МОм.

По умолчанию прибор стартует в автоматическом режиме измерения на частоте 1кГц.

Немного об управлении. Под индикатором расположены восемь кнопок, он подписаны. M — Меню, отсюда производят необходимые калибровки и сброс настроек на заводские. RNG — Диапазон. В меню эта кнопка дает доступ к подменю калибровок. С — Быстрая автоматическая калибровка. L — Переключение режима индикации (первое фото). В меню — память X — Переключение режимов работы прибора. В режиме меню — выход. R — Уменьшение значения в режиме калибровки (X- увеличение) Q — режим относительных измерений. Можно использовать для подбора двух одинаковых компонентов. подключаем образцовый компонент, нажимаем на кнопку, отключаем образцовый и подключаем подбираемые. На экране будет отображен процент расхождения (второе фото). F — Выбор частоты 100 Гц — 1 кГц — 7.8 кГц.

Вид меню прибора.

Режим быстрой калибровки по нажатию кнопки С имеет два варианта: 1. При измерении емкости и индуктивности производится с разомкнутыми щупами. 2. При измерении сопротивления — с замкнутыми. В обоих вариантах прибор самокалибруется три раза по каждой из частот. 3, 4. Калибровка в режиме сопротивления, видно сопротивление щупов до калибровки и после.

В режиме измерения малых сопротивлений калибровка имеет довольно большое значение, так как возможности прибора позволяют даже «увидеть» сопротивление выводов конденсатора, не говоря о разных проводах.

Естественно в этом режиме удобно измерять сопротивление низкоомных резисторов, а также такие «нестандартные» измерения как — сопротивление контактов кнопок, реле или разъемов.

В плане точности измерения сопротивления прибор вполне может соперничать с моим Unit 181.

При измерении индуктивности прибор также вел себя довольно неплохо. На фото индуктивность 22мкГн и три теста с разными частотами индуктивности с номиналом 150мкГн.

Вот теперь можно перейти к главному, собственно для чего в основном он мне нужен, измерению параметров конденсаторов.

Поначалу я просто тыкал разные конденсаторы и смотрел что показывает, но один (а точнее пара) меня удивил. Я промерил пару одинаковых конденсаторов, которые были выпаяны из старой (около 20 лет) Венгерской или Чехословацкой аппаратуры. Один показал 488мкФ, а второй почти 600. Все бы ничего, но изначально это конденсаторы 470мкФ 40 Вольт. Причем они по разному себя ведут на частоте 7.8 кГц. Вернее разница в емкости не пропорциональна друг с другом.

Затем я взял еще один конденсатор (вроде Матсушита), купленный давно, но так и лежащий в загашнике. Прибор смог нормально измерить емкость на частоте 100 Гц и 1 кГц, но на высокой частоте емкость отобразил несколько некорректно. Вообще на частоте 7.8 кГц прибор ведет иногда себя немного странно, иногда завышая емкость относительно первых двух частот. Иногда (при измерении емких конденсаторов) сваливается в режим —-OL—- или показывает превышение более 20мФ.

Кстати, разрешение прибора позволяет даже увидеть разницу места подключения к выводу. Да же на примере одного вывода видно, как меняется внутреннее сопротивление. Это я собственно к тому, что меня иногда спрашивают, а можно подключить конденсатор на проводах, если он не влазит на место. Подключить можно, но характеристики немного снизятся.

Как вы понимаете, просто измерять конденсаторы неинтересно, потому я попросил у товарища его Е7-22. Попутно заметил, что даже управление приборами имеет очень много общего.

Первым делом шли пленочные конденсаторы. Внизу прецизионный 1% конденсатор с заявленной емкостью 0.39025 мкФ.

1, 2. Полимерный конденсатор емкостью 100мкФ 3, 4. А вот с измерением больших емкостей у Е7-22 есть проблемы. Обозреваемый прибор без проблем измеряет емкость в 10000мкФ на частоте 1 кГц, Е7-22 даже на 4700 у меня уже выдавал перегрузку.

1, 2. Capxcon серии KF емкостью 330 мкФ. 3, 4. Конденсатор той же фирмы (якобы), просто пролежавший в ящике несколько лет и вспухший.

А это уже просто ради любопытства. Пара конденсаторов из моей старой материнской платы, которая отработала 24/7 около 10 лет. 1. 2200мкФ 2. 1000мкФ

Емкость у первого конденсатора заметно упала, но вот внутреннее сопротивление в порядке. Чаще бывает наоборот, емкость остается прежней, а внутреннее сопротивление растет.

Видео процесса работы и тестов. https://www.youtube.com/watch?v=CmLFt8OzF00

Если у вас есть еще предложения тестов, то пока у меня на руках сразу два прибора, то мог бы поэкспериментировать. Мне же в голову пришло только проверить размах тестового сигнала. Ниже показан размах тестового сигнала относительно земли. Верхние два — обозреваемый на частотах 100 Гц и 7.8. кГц, нижние — Е7-22 на частотах 120 Гц и 1 кГц. Разница около 2.5 раза.

Выше я писал, что в планах применять корпус где индикатор расположен не параллельно поверхности, а перпендикулярно. Но в процессе выяснилось, что индикатор хоть применен и относительно неплохой, но ориентирован он именно на то, что смотреть будут спереди или спереди-снизу.

Под большими углами, а тем более при взгляде сверху или сбоку изображение пропадает или начинает инвертироваться.

Собственно потому я решил наконец-то попробовать дисплей изготовленный по технологии VATN. Вообще хотелось OLED, как я уже делал, но 2004 купить почти нереально, а как потом выяснилось, VATN также мало где продают в онлайне. В итоге пришлось идти в наш оффлайновый магазин, и покупать там. На выбор было три модели, с синим, зеленым и белым шрифтом, мне больше понравился с белым, модель — WH2004A-SLL-CTV, цена около 15-16 долларов, ссылка. Производитель WINSTAR.

На первый взгляд индикаторы мало отличаются друг от друга, по крайней мере размер платы полностью идентичен — 98х60 мм.

Снизу есть небольшая разница, но на вид несущественная.

Новый индикатор примерно на 0.5мм тоньше.

Общий принцип подключения практически одинаков, за исключением нескольких нюансов, о которых я расскажу ниже.

Для начала отличие в том, что дисплеям VATN для регулировки контрастности надо отрицательное напряжение, потому на плате смонтирован преобразователь напряжения на базе известной 7660, обзор которой я также делал. Рядом есть место для подстроечного резистора. Средний вывод идет на контакт регулировки контраста, два других на + 5 и — 5 Вольт соответственно.

Сначала я хотел установить подстроечный резистор, отдав полностью регулировку плате индикатора, но потом решил не выкусывать лишний контакт разъема и просто включил резистор так, чтобы один контакт шел на стандартный вывод регулировки контрастности (номер 3 на общем разъеме), а второй на выход отрицательных 5 Вольт. Отрегулировал изображение, выпаял подстроечный резистор, получилось что надо было постоянный резистор с сопротивлением 2.6 кОм, ближайший под рукой был 2.49кОм, его и запаял уже «стационарно».

Но это оказалось не все. А теперь Внимание, 15 контакт разъема у привычных индикаторов это плюсовой вывод подсветки, здесь это выход отрицательного напряжения и ни в коем случае нельзя просто менять индикатор один на другой, в итоге вы просто спалите его.

Я же сделал немного по другому, из 16 контактов запаял только 14. Контакт 16 это минус подсветки, а плюс подключен ко входным +5 Вольт, потому просто кинул перемычку между минусом подсветки и общим проводом платы индикатора.

А здесь внимание второй раз! Изначально я думал просто оставить 16 контакт на месте, так как у обычного индикатора туда выведен минус подсветки, рассудив что какая разница где подключать к общему проводу. И оно бы нормально работало, если бы не одно НО. У платы прибора индикатор питается от + 5 Вольт, а подсветка от -5 Вольт. Потому подключив таким образом новый индикатор я буквально через 10-20 секунд случайно заметил что у него начала дико греться подсветка. Подключившись тестером, выяснил, что на подсветку шло не 5, а 10 Вольт (+5 и -5). Потому с данным прибором пришлось минус подсветки подключить к общему контакту платы.

Меняем индикатор и пробуем. Ну что сказать, это конечно не OLED, но и далеко не обычный ЖК. Из минусов, он больше ориентирован на то, что на него будут смотреть как угодно, только не снизу, в таком варианте от вспышки он «слепнет».

Попутно измерил ток потребления со старым индикатором и новым. 1. старый — 48мА все вместе или 12 мА только индикатор. 2. новый — 153 мА или 120 мА только индикатор.

Да, для батарейного вариант куда выгоднее обычный ЖК индикатор.

Если смотреть сверху, т.е. как я и планировал, то видимость хорошая, но начинают вылазить неактивные пиксели. От последнего можно легко избавиться, но тогда при прямом взгляде показывает тускло, я выставил нечто среднее.

Углы обзора конечно на голову выше, чем у обычного ЖК, изображение читается даже при почти взгляде параллельно экрану. Но вылез интересный эффект (последнее фото). Если плавно поворачивать экран от себя, то в какой-то момент (примерно при 30 градусов поворота) изображение бледнеет, пытается инвертироваться, а при дальнейшем повороте почти резко опять становится нормальным. Потому для вертикальной установки дисплей подходит отлично, но при горизонтальной иногда может раздражать.

Вот в таком положении по задумке он должен у меня использоваться, здесь претензий нет.

Дальше я планировал «поселить» его, для чего купил корпус Z1. На первый взгляд все аккуратно.

Но корпус очень большой, реально раза в полтора больше, чем требуется, а хотелось бы что-то более компактное. Размеры корпуса (наружные) — 188 ширина, 70 высота и 197 глубина. Вот последний размер и хотелось бы уменьшить до 140-150, хоть бери и пили Может кто знает подходящие корпуса?

По данному прибору также есть обсуждение, но куда больше информации на зарубежных сайтах. Один из пользователей сайта Pro-radio даже сделал подборку, куда сложил всю найденную информацию, прошивки, платы, чертежи и т.п., за что ему огромное человеческое спасибо!

К примеру один из зарубежных радиолюбителей выложил методику калибровки прибора Неплохой гуглоперевод, оригинал здесь.

Калибровка довольно обширная, чтобы описать, я догоню иногда. ForenMenber Blueskull любезно перевел 6-ю главу с китайского на английский для меня. Насколько это полезно сейчас, мне придется попробовать, но мой счетчик, по-видимому, хорошо откалиброван, я немного застенчив.

Во-первых, я рассмотрю включенные опорные резисторы. У меня есть более точный омметр (DMM PM 2534) (В процессе строительства!)

6. Калибровка счетчика LCR Существует 7 калибровочных меню, которые должны быть откалиброваны, всего 10 (15?) Параметров, соответственно M0 ~ M8 и «M3.», «M5.», «M6.», «M7.» И «M8.».

M0 — смещение нуля при 100 Гц, единица LSB, по умолчанию — 20. M1 — смещение нуля на 1 кГц, единица LSB, по умолчанию — 20. M2 — нулевое смещение на 7.8 кГц, единица LSB, по умолчанию — 14. M3 — фазовый компенсатор для преобразователя VI в диапазоне 20 Ом, единица измерения 0,001rad, по умолчанию — 0. M4 является фазовым компенсатором для преобразователя VI в диапазоне 1 кОм, единица измерения 0,001rad, по умолчанию — 0. M5 — фазовый компенсатор для преобразователя VI в диапазоне 10 кОм, единица измерения 0,001rad, по умолчанию — 0. M6 — фазовый компенсатор для преобразователя VI в диапазоне 100 кОм, единица измерения 0,001rad, по умолчанию — 20. M7 — компенсация фазы фазы второго этапа, единица измерения 0,001rad, по умолчанию — 16. M8 — фазовая компенсация фазы PGA первой ступени, единица измерения 0,001rad, по умолчанию — 20.

« M3.» — калибровка нижнего рычага для преобразователя VI при 20 Ом, единица измерения 1%, по умолчанию — 0. « M4.» — калибровка нижнего рычага для преобразователя VI при 1 кОм, единица измерения 1%, по умолчанию — 0. « M5.» — калибровка нижнего рычага для преобразователя VI при 10 кОм, единица измерения 1%, по умолчанию — 0. « M6.» — калибровка нижнего рычага для преобразователя VI при 100 кОм, единица измерения 1%, по умолчанию — 0. « M7.» — вторая калибровка усиления PGA, единица измерения 1%, по умолчанию — 0. « M8.» — первая калибровка усиления PGA, единица измерения 1%, по умолчанию — 0.

В версии LCD1602 эти параметры называются Z0, Z1, Z2, R1X, R2X, R3X, R4X, G1X, G2X, R1, R2, R3, R4, G1 и G2.

Чтобы восстановить заводские настройки, нажмите кнопку C 5 раз, чтобы восстановить настройки по умолчанию, затем нажмите клавишу L для сохранения.

Перед калибровкой необходимо подготовить несколько резисторов:

Для калибровки преобразователя VI необходимы резисторы 20R, 1k, 10k и 100k.

Для калибровки PGA необходимы резисторы 3.3k и 10k (примечание переводчика: вам также нужны 330R и 100R).

При 1 кГц и 7.8 кГц подключите резисторы 20R, 1k, 10k и 100k, когда калибровка соответствующих диапазонов, настройка усиления верхнего и нижнего рычагов должна быть идентичной для калибровки амплитуды и фазы. Нажмите клавишу M + R, чтобы войти в контрольное меню, если отображается «1, 1», тогда обе руки сбалансированы, а коэффициенты усиления идентичны. Если отображается «0, 1» или «1, 0», амплитуда сигнала неверна.

Калибровка смещения (M0, M1, M2)

Обеспечение нулевого нулевого смещения является основанием для измерения точности, и, следовательно, рекомендуется сделать первый шаг в калибровке. Используя заданную спецификацию, нулевые точки смещения также идентичны для отдельных сборок, поэтому можно использовать предустановленные значения. В случае необходимости калибровки сделайте следующее (примечание: переводчик добавил это предложение):

Для M0 при 100 Гц:

1, Установите f = 100 Гц, диапазон = 100 тыс. 2, Подключите 1% резистор 10R как DUT 3, Чтение значения R из меню 1

В диапазоне 10k (100 кГц), измерение резистора 10R приведет к большей ошибке, и это нормально. Если ошибка выше 2%, вам нужно настроить M0, чтобы довести ее до 2%.

M1 и M2 могут быть откалиброваны с использованием того же метода на разных частотах (1 кГц и 7,8 кГц).

Зуммер будет издавать звуковой сигнал всякий раз, когда нажата клавиша, что приводит к увеличению тока ввода-вывода через MCU и возникновению ошибки. Пожалуйста, прочитайте значения после того, как зуммер прекратил звуковой сигнал.

Фазовая компенсация для преобразователя VI и PGA (M3 ~ M8)

Установите f = 7.8 кГц, диапазон = 1k

1, Подключите резистор 20R в качестве DUT, измерьте Q в диапазоне 20R, запишите Q. Вычитайте Q с Q0, установите M3 на это значение (примечание: Q0 должно быть Q-показанием с DUT с разомкнутой цепью. Умножьте это число на 1000). 2, Соедините резистор 1k как DUT, измерьте Q в диапазоне 1k, запишите Q. Вычитайте Q с Q0, установите M4 на это значение. 3, Соедините резистор 10k как DUT, измерьте Q в диапазоне 10k, запишите Q. Вычитайте Q с Q0, установите M5 на это значение. 4, Соедините резистор 10k как DUT, измерьте Q в диапазоне 100k, запишите Q. Вычитайте Q с Q0, установите M6 на это значение. 5, Соедините резистор 330R как DUT, измерьте Q в диапазоне 1k, запишите Q. Вычитайте Q с Q0, установите M7 на это значение. Это калибрует коэффициент усиления PGA = 3x. 6, Соедините резистор 100R как DUT, измерьте Q в диапазоне 1k, запишите Q. Вычитайте Q с Q0, установите M8 на это значение. Это калибрует коэффициент усиления PGA = 9x.

Например, чтобы получить M8, измерьте резистор 100R, запишите Q. Например, Q = 0.020, затем установите M8 = 20.

Примечание: на частоте 1 кГц, 1 кГц, когда DUT находится между 640R ~ 1k, это (1, 1) (примечание: WTF? Я не могу понять, что он имеет в виду), когда R = 440R ~ 640R, он находится в области гистерезиса, Когда R = 280R ~ 440R, оно (0, 1), когда R = 250R ~ 280R, находится в области гистерезиса. Когда R = 85R ~ 250R, это (0, 2), то R = 75R ~ 85R находится в режиме гистерезиса, когда R <75, это (0, 3).

Калибровка амплитуды для преобразователя VI и PGA (точка M3 до точки M8)

Умножьте значения ошибок на 10000.

В соответствующих диапазонах на 1 кГц подключите резисторы 20R, 1k, 10k и 100k, измерьте ошибку, затем сохраните калибровочные значения до точки M3 до точки M8 соответственно.

Этот процесс аналогичен описанному ранее. ———————————————————————— ————————————————————————

На этом пока все, в планах сделать небольшое продолжение, где я собираюсь все таки засунуть все это в корпус, а заодно рассказать о впечатлениях после длительного пользования.

На данный момент я пользуюсь прибором несколько дней и у меня пока только хорошие впечатления. Из преимуществ: 1. Удовольствие от процесса сборки 2. Отличное качество печатной платы и пайки. 3. Высокая точность работы 4. Наличие частоты 7.8 кГц и больший диапазон измерений на частоте 1 кГц чем у Е7-22. 5. Четырехпроводная схема подключения 6. Малое потребление. 7. Отсутствие необходимости в отладке, с базовой калибровкой декларируют точность 0.5%, при ручной калибровке пишут о 0.3% 8. Довольно большое сообщество пользователей, хотя и иностранных. 9. Низкая цена.

Из недостатков 1. В некоторых ситуациях не совсем адекватные показания на частоте 7.8 кГц. Но здесь я буду еще пробовать.

Суммарно могу сказать, что обозреваемый прибор как функционально, так и в плане точности не хуже, а скорее всего даже лучше, чем более дорогой Е7-22. Но есть конечно и разница, Е7-22 можно поверить, а обозреваемый только для личного пользования.

Покупал через посредника yoybuy.com, стоимость набора около 32 доллара, стоимость доставки зависит от страны, в обзоре указан вес составных частей. Реферальная ссылка для регистрации, насколько я помню, можно получить бонус 10 долларов от 50. Ссылка не моя, моих бонусов там нет

Как обычно жду вопросов, советов, предложений тестов и просто комментариев, надеюсь что обзор был полезен.

Применение формул

Что делать, если под рукой нет такого мультиметра с гнездами измерения, а есть только обычный бытовой прибор? В таком случае необходимо вспомнить законы физики, которые помогут определить емкость.

Для начала вспомним, что в случае, когда конденсатор заряжается от источника неизменного напряжения через резистор, то существует закономерность, согласно которой напряжение на устройстве будет подходить к напряжению источника и в конечном итоге сравняется с ним.

Но для того чтобы этого не ожидать, можно процесс упростить. Например, за определенное время, которое равняется 3*RC, во время заряжения элемент достигает напряжения 95% примененного к RC цепи. Таким образом, по току и напряжению можно определить константу времени. А правильнее, если знать вольтаж в блоке питания, номинал самого резистора, происходит определение постоянной времени, а затем и емкости устройства.

Например, есть электролитический конденсатор, узнать емкость которого можно по маркировке, где прописывается 6800 мкф 50в. Но что если устройство давно лежало без дела, а по надписи сложно определить его рабочее состояние? В этом случае лучше проверить его емкость, чтобы знать наверняка.

Для этого необходимо выполнить следующее:

1. С помощью мультиметра измерить сопротивление резистора в 10 кОм. Например, оно получилось равно 9880 Ом.
2. Подключаем блок питания. Мультиметр переводим в режим замера постоянного напряжения. Затем подключаем его к блоку питания (через его выводы). После этого в блоке устанавливается 12 вольт (на мультиметре должна появиться цифра 12,00 В). Если же не удалось отрегулировать напряжение в блоке питание, то тогда записываем те результаты, которые получились.
3. С помощью конденсатора и резистора собираем электрическую RC-цепь. На схеме ниже указана простая RC-цепочка:
4. Закоротить конденсатор и подключить цепь к питанию. С помощью прибора еще раз определить напряжение, которое подается на цепь, и записать это значение.
5. Затем необходимо высчитать 95% от полученного значения. К примеру, если это 12 Вольт, то это будет 11,4 В. То есть, за определенное время, которое равняется 3*RC, конденсатор получит напряжение в 11,4 В. Формула выглядит следующим образом:
6. Осталось определить время. Для этого устройство раскорачиваем и с помощью секундомера производим отсчет. Определение 3*RC будет вычисляться таким образом: как только напряжение на устройстве будет равно 11,4 В, то это и будет означать нужное время.
7. Производим определение. Для этого полученное время (в секундах) делим на сопротивление в резисторе и на три. Например, получилось 210 секунд. Эту цифру делим на 9880 и на 3. Получилось значение 0,007085. Это величина указывается в фарадах, или 7085 мкф. Допустимое отклонение может быть не более 20%. Если учитывать, что на изделии указано 6800 мкф, наши расчеты подтверждаются и укладываются в норматив.

А как определить емкость керамического конденсатора? В этом случае можно сделать определение с помощью сетевого трансформатора. Для этого RC-цепочку подсоединяем ко вторичной обмотке трансформатора, и его подсоединяют в сеть. Далее с помощью мультиметра осуществляется замер напряжения на конденсаторе и на резисторе. После этого необходимо сделать подсчеты: высчитывается ток, что проходит через резистор, затем его напряжение делится на сопротивление. Получается емкостное сопротивление Хс.

Если есть частота тока и Хс, можно определить емкость по формуле:

↑ О деталях

Резисторы R10, R12 и R11, R13 от которых зависят начало, и конец измерительного диапазона подбираются в процессе градуировки. Значения этих резисторов могут отличаться от стандартных значений ряда Е24
, поэтому наверняка будут наборными как у меня. Допускаю, что и вовсе ничего подбирать не придется, если будет использован рекомендуемый мультиметр и мои шкалы. Это возможно при стандартизации в производстве измерительных головок, но полностью полагаться в этом вопросе на китайских товарищей я бы не стал.

Еще одна трудоемкая часть схемы – трансформатор

. Я использовал магнитопровод от согласующего трансформатора из блока питания АТХ. Учитывая то, что это стандартный Ш-образный сердечник, намотка не должна вызывать особых затруднений. Первичная обмотка содержит 400 витков провода диаметром 0,13 мм, вторичная 20 витков провода диаметром 0,2..0,4 мм. Вторичная обмотка у меня располагается между двумя слоями первичной, насколько это принципиально здесь — не знаю, просто по старой привычке.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Ftike A6243L

↑ Внешний вид

Передняя панель нарисована в программе Visio, после распечатки лист ламинируется. Аккуратно вырезанная панель вставляется без зазоров на посадочное место и закрепляется подходящим клеем (у меня «Момент» водостойкий).
Соединительные провода берут мягкие на изгиб, сечением 0,5..1,0 кв.мм., не желательно делать их слишком длинными. Заводские щупы необходимо слегка заправить на наждаке для уменьшения контактного сопротивления и протыкания лаковых покрытий на плате.

Что такое тестер конденсаторов

Конденсатор представляет собой радиодеталь, состоящую из двух обкладок, сделанных из проводников и диэлектрического слоя между ними. Электрическая емкость элемента измеряется в фарадах. Эта величина очень большая, поэтому на практике используются микрофарады или пикофарады.

Выполнение измерения емкости

Конденсаторы обычно бывают электролитическими или пленочными. В последних параметры мало меняются с течением времени. У электролитических ситуация другая. Жидкий состав, находящийся внутри, постепенно высыхает, и деталь теряет свои полезные свойства. Часто по внешнему виду нельзя судить по его исправности. Для проверки его нужно выпаивать.

Другая ситуация, когда важно проверить емкость, — это нарушение его работы от различных причин случайного характера — скачков напряжения или работы в условиях повышенной температуры. Неисправный элемент может послужить причиной неисправной работы всего устройства

Чтобы изучить ситуацию, необходимо определить, соответствует ли емкость конденсатора номинальному значению. Для этой цели применяют тестеры конденсаторов.

Они могут быть цифровыми или аналоговыми. Во время проверки может определяться емкость или ESR, параметр, который представляет собой последовательное эквивалентное сопротивление.

Высокоточное измерение

В некоторых мультиметрах имеется возможность непосредственной проверки емкости.

ESR-измерители производят определение эквивалентного последовательного сопротивления. Здесь речь идет о реактивном сопротивлении, которое обусловлено емкостью. Оно может существенно возрастать при увеличении частоты. Этот параметр оценивают с помощью сложных алгоритмов. Если он принимает слишком большую величину, то в некоторых ситуациях может быть нарушен температурный режим работы элемента. Это особенно опасно для электролитических элементов.

Существуют специальные измерители емкости.

Аналоговое устройство

ESR-метр

Такой измерительный прибор оснащен жидкокристаллическим дисплеем. У него имеются 2 щупа: красный и черный. Первый считается положительным, второй — отрицательным. Перед тем, как проверять, элемент разряжают, закорачивая выводы друг на друга. Чтобы провести измерение, щупы соединяют с выводами конденсатора. Если используется полярная модель, необходимо при этом учитывать полярность щупов.

Затем прибор включают и через несколько секунд на экране появляются величины емкости и параметра ESR.

Измеритель емкости

Мультиметр

Для определения исправности конденсатора мультиметр можно перевести в режим определения сопротивления. Переключатель нужно установить на 2 МОм или 200 Ком. Нужно подобрать этот параметр таким образом, чтобы зарядка происходила не сразу, а в течение нескольких секунд.

К его выводам элемента, который нужно выпаять из схемы, подключают красный и черный щупы. Теперь необходимо следить за данными на дисплее. Если там 0, то это означает обрыв контактов или другое механическое повреждение. Если tester показывает увеличивающиеся цифры и в конце концов появляется 1, то это говорит о работоспособности детали. Если сразу появляется единица, то это означает, что в конденсаторе произошел пробой.

При использовании аналогового прибора у исправной детали можно будет увидеть постепенное движение стрелки. Мгновенная установка минимального значения говорит об обрыве, а максимального — свидетельствует о пробое.

В мультиметре предусмотрена возможность непосредственного измерения емкости. Для этого нужно установить переключатель аппарата для ее измерения и выбрать наиболее подходящую шкалу. Обычно для контактов конденсатора предусматриваются особые клеммы. Если их нет, надо воспользоваться красным и черными щупами. В последнем случае необходимо воспользоваться такими же клеммами, как при измерении сопротивления.

Если значение емкости равно или близко к номинальному, то элемент исправен и может быть использован. В противном случае он неработоспособен. Считается, что совпадение с разницей не более 20% говорит о радиотехнической пригодности детали.

Протечка электролита

↑ К вопросу о точности вообще

Начиная с 10 Ом, точность примерно 3% и ухудшается примерно до 6% при 20 Ом (200мВ), но точность при измерениях бракованных элементов не важна. Поскольку измерения проводятся при комнатной температуре, термонестабильность будет мала, испытаний на эту тему я не проводил. При измерениях ESR конденсаторов в компьютерных блоках питания и на материнских платах, я пришел к выводу, что конденсаторы от 1000 мкФ с сопротивлением 0,5 Ом надо срочно выпаивать и отправлять в ведро, нормальное ESR 0,02…0,05 Ом. Попутно обнаружил, что у исправных конденсаторов ESR очень сильно зависит от температуры, так у конденсатора 22 мкФ ESR уменьшалась от тепла пальцев на 10%. Это объясняет, почему некоторые фанатичные лампадные конструкторы специально делают подогрев конденсаторов в катодных цепях с помощью проволочных обогревателей. По этой причине, а также по причине имеющегося сопротивления контактов считаю, что в измерения тысячных долей Ом нет особой необходимости.

На первом фото ЭПС конденсатора 0,03 Ом.

Желающие подробнее ознакомиться с принципом работы данного устройства могут прочитать оригинальную статью на стр. 19, 20 «Радио» №8 за 2011 год.

Конденсатор переменной емкости

Конденсаторы, емкость которых можно менять, называются конденсаторами переменной емкости.

Наиболее простой конденсатор переменной емкости имеет несколько (реже один) медных или алюминиевых полудисков, соединенных между собой электрически и укрепленных неподвижно. Другой ряд таких же полудисков собран на общей оси. При повороте этой оси каждый из укрепленных на ней полудисков входит меду двумя неподвижными полудисками. Поворачивая ось и меняя таким образом взаимное расположение подвижных и неподвижных полудисков, мы можем менять емкость конденсатора. На рисунке 3 показана схема устройства и на рисунке 4 – общий вид воздушного конденсатора переменной емкости.

Рисунок 3. Схема устройства конденсатора переменной емкости

Рисунок 4. Общий вид конденсатора переменной емкости

Видео об устройстве серийного конденсатора переменной емкости:

Видео о том, как можно сделать самодельный конденсатор переменной емкости своими руками:

https://youtube.com/watch?v=DKNN_OA_LYQ

Видео о том, как можно сделать самодельный конденсатор переменной емкости своими руками:

Содержание / Contents

• 1 Конструкция
• 2 Переходим к изготовлению печатной платы:
• 3 О деталях
• 4 Градуировка шкал
• 5 Внешний вид
• 6 Итого
• 7 Файлы

Вы спросите, почему опять аналоговый? Конечно, у меня имеется измеритель ЭПС с цифровым индикатором для подробного исследования конденсаторов большой емкости, но этого не требуется при оперативном поиске неисправностей. Кроме того, сказывается давняя симпатия к стрелочным указателям, унаследованная ещё с советского прошлого, поэтому захотелось чего-то эдакого, винтажного. В результате макетирований остановился на известной схеме
ludens
, которая позволяет в широких пределах экспериментировать с измерительными шкалами. Рабочая частота генератора 60 кГц. Прибор для удобства задуман двухдиапазонным – с узкой и растянутой шкалой. Микросхему допустимо заменить на TL072.

Вычисление с помощью формул

Вычисление номинальной емкости элемента требуется в 2 случаях:

1. Конструкторы электронной аппаратуры рассчитывают параметр при создании схем.
2. Мастера при отсутствии конденсаторов подходящей мощности и емкости используют расчет элемента для подбора из доступных деталей.

RC цепи рассчитывают с применением величины импеданса — комплексного сопротивления (Z). Rа — потери тока на нагревание участников цепи. Ri и Rе — учитывают влияние индуктивности и ёмкости элементов. На выводах резистора в RC цепи напряжение Uр обратно пропорционально Z.

Тепловое сопротивление увеличивает потенциал на нагрузке, а реактивное уменьшает. Работа конденсатора на частотах выше резонансных, когда растет реактивная составляющая комплексного сопротивления, приводит к потерям напряжения.

Частота резонанса обратно пропорциональна способности накапливать заряд. Из формулы для определения Fр вычисляют, какие значения Ск (емкости конденсатора) требуются для работы цепи.

Для расчета импульсных схем используют постоянную времени цепи, определяющую воздействие RC на структуру импульса. Если знают сопротивление цепи и время заряда конденсатора, по формуле постоянной времени вычисляют емкость. На истинность результата влияет человеческий фактор.

Мастера используют параллельные и последовательные соединения конденсаторов. Формулы расчета обратны формулам для резисторов.

Последовательное соединение делает емкость меньше меньшей в соединении элементов, параллельная схема суммирует величины.

Почему вредно большое значение ESR

На нулевой частоте (постоянный ток) и низких частотах, как вы помните из статьи , конденсатор сам оказывает большое сопротивление электрическому току. В этом случае какие-то паразитные доли Ома сопротивления ESR не будут влиять на параметры электрической цепи. Все самое интересное начинается тогда, когда конденсатор работает в высокочастотных цепях (ВЧ).
Мы с вами знаем, что конденсатор пропускает через себя переменный ток. И чем больше частота, тем меньше сопротивление самого конденсатора. Вот вам формула, если позабыли:

где, ХС — это сопротивление конденсатора, Ом

П — постоянная и равняется приблизительно 3,14

F — частота, измеряется в Герцах

С — емкость, измеряется в Фарадах

Но, одно то мы не учли… Сопротивление выводов и пластин с частотой не меняется! Так… и если пораскинуть мозгами, то получается, что на бесконечной частоте сопротивление конденсатора будет равняться его ESRу? Получается, наш конденсатор превращается в резистор? А как ведет себя резистор в цепи переменного тока? Да точно также как и в цепи постоянного тока: греется! Следовательно на этом резисторе будет рассеиваться мощность P в окружающую среду. А как вы помните, мощность через сопротивление и силу тока выражается формулой:

P=I2xR

где

I — это сила тока, в Амперах

R — сопротивление резистора ESR, в Омах

Значит, если ESR будет больше, то и мощность рассеивания тоже будет больше! То есть этот резистор будет хорошенько нагреваться.

Догоняете о чем я вам толкую?